数字电子技术实验ⅰ课程实验教学大纲-农学与生物科技学院

数字电子技术实验ⅰ课程实验教学大纲-农学与生物科技学院内容摘要：

固，使学生熟练掌握生化 与分子生物学仪器 设备的基本操作，具备基本的分子生物学实验技能，提高综合分析解决实际问题的能力。 2．能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独 立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 3．能正确使用仪器设备，掌握测试原理，熟练 分析有关数据，撰写分子生物学研究报告。 4． 学生在实验前认真作好实验预习、实验记录和实验报告，遵守实验室规则，了解分子生物学实验室安全常识， 预防实验事故的发生， 并能对一般实验事故进行处理。 二．课程实验目的要求 《分子生物学实验》是继《分子生物学》课程之后开设的独立实验课程，是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是一门重要的专业 基础 课，可作为生物类专业的学生的必修课。 随着生物技术 的 迅速发展，生物及农科类大学生不仅需要 掌握 分子生物学等 基本理论知识，而且还需要掌握 相应 的实验技能及一定的科学研究能力。 通过该课程的学习，使学生巩固和加深生物科学及生物技术理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及 14 创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。 三．适用专业： 生物技术专业或其他相关专业 ； 四．主要仪器设备： 低温离心机 、 微量移液器系列 、 制冰机 、 自动灭菌锅 、 纯水系统 、 PCR 仪 、 通风厨 、 净化工作台 、 恒温振荡器 、 隔水式培养箱 、 紫外分析仪 、 电子天平 、 pH计 、 恒温水浴锅 、 紫外透视成像仪 、双稳定时电泳仪及电泳槽 、 快速核酸蛋白自动分析仪 （或微量分光光度计）、 家用冰箱 、 液氮生物容器及液氮 、 旋涡混合仪 、 手掌离心机 、 微波炉， 等等。 五．实验方式与基本要求 ，为单独设课。 任课教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、综 合考察内容、实验守则及实验室安全制度及其学生的 应急能力等。 2．该课以 综合性实验为主，实验前学生必须进行预习，了解释实验的具体内容和操作流程。 每次实验前，老师 讲述实验的基本原理、方法、操作技巧、关键注意事 项等 ，强调重点及难点，演示仪器的具体操作，学生领会之后方可进行实验操作。 3．实验 2~3 人 1组，在规定时间内，由学生独立完成，出现问题，教 师要引导学生独立分析、解决，不得包办代替。 4． 有的实验可开展 课前预备实验，通过对预备实验的果的 分析 ，结合学生尝试性的采用不同实验方案的结果对照，来培养学生设计实验及改进实验方案的能力。 5．任课教师要认真上好每一堂课，实验前清点学生人数，实验中按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验开出记录。 6．通过本课程的实验试教和实验操作，并结合多媒体实验教学，要求学 生熟练掌握下列分子生物学实验技术： 核酸 的琼脂糖凝胶电泳 、核酸的比色法鉴定、植物基因组总 DNA的分离纯化 与综合鉴定、采用 PCR 法从复杂基因组扩增特定基因片段、 大肠杆菌感受态细胞的制备 与 转化 、蓝白班筛选、单克隆培养及菌液 PCR、 质粒 DNA的提取、重组载体的酶切鉴定、 植物组织总 RNA的提取等。 六．考核与报告 本课程为考查课，实验报告占 60%，实验操作占 30%；考勤占 10%； 实验成绩分 ： A、 B、 C、D、 E（即： 优、良、中、及格、不及格五级 ）。 量化标准详见有关规定。 15 七．实验项目设置与内容 序 号 实验名称 内容提 要 实验 学时 每组 人数 实验 属性 实验者类别 开出 要求 1 CTAB 法提取植物基因组总 DNA及 纯化 用 CTAB 法提取植物基因组 总 DNA粗提物 ， 一半的初提物用 RNase A处理去除 RNA， 用苯酚：氯仿 /异戊醇法去除蛋白 ， 采用乙醇沉淀法得到高质量的植物基因组总 DNA。 5 2~3 综合 本科 必做 2 DNA 质量的 琼脂糖凝胶电泳 和 比色法鉴定 分别以 自己 提取 的 植物基因组总 DNA初提物和纯化物为材料，进行琼脂糖凝胶 电泳 分析 DNA的多少、完整性、主体分子量大小、 RNA去除程度等，同时进行 分光光度计检测 后计 算DNA浓度 及 纯度，综合评价 DNA质量，评价上一实验 DNA 提取和纯化操作的成功度，并计算植物材料 DNA提取的得率。 3 2~3 综合 本科 必做 3 大肠杆菌 培养及感受态细胞 的 制备 2 次振荡培养大肠杆菌单克隆菌液，采用经典的 CaCl2两次重悬 法制备感受态。 4 2~3 综合 本科 必做 4 转化对照质粒 评价 大肠杆菌感受态细胞 采用已提取好的 纯品 CCC 型已知对照质粒， 转化 自己制备的大肠杆菌感受态， 涂LB+Amp 平板 培养 ，计算 转化率，评价所 制备 感受态的感受效率。 4 2~3 综合 验证 本科 必做 5 从植 物基因组DNA 扩增特异基因片段 与检测 以 自己 提取 的 植物基因组 总 DNA为模版，采用 PCR法扩增一个已知基因的特异 片段 ，电泳检测 成功与否。 3 2~3 综合 验证 本科 必做 6 特异基因片段 的琼脂糖凝胶 回收及与 T载体的连接重组 上一实验的 电泳 后从琼脂糖凝胶上切下目的基因片段的胶块，采用胶回收试剂盒 纯化回收 目的基因片段， 电泳检测回收效率 ，然后将其与 T载体进行连接，形成重组载体。 2 2~3 综合 本科 必做 7 重组载体转化大肠杆菌、蓝白斑 筛选 将 上一实验的重组 T载体转化实验 1制备的大肠杆菌感受态，涂含 Amp、Xgal、 IPTG 的 LB 平板 培养 ， 根据蓝白斑计算重组率。 3 2~3 综合 本科 必做 8 白斑单克隆培养及菌液 PCR 检测 挑取 上一实验的 白斑 单 克隆进行LB+Amp 液体培养 ，以菌液为模板直接进行目标基因片段的 PCR检测 ， 对比分析 PCR 阳性率与白班筛选结果。 3 2~3 验证 本科 必做 16 9 阳性克隆的质粒抽提 与检测 将 上一实验鉴定的 PCR 阳性的白斑单克隆菌液 ，采用碱裂解法抽提质粒，采用电泳及分光光度法测定质粒的浓度 ，并评价质粒的 质量。 3 2~3 综合 验证 本科 必做 10 重组载体的酶切鉴 定 将 上一实验 抽提 的重组 质粒，用限制性内切酶进行酶切，通过电泳图谱法分析确认重组质粒上是否能切下预测大小的目的基因片段。 2 验证 综合 验证 本科 必做 11 Trizol 法提取植物总 RNA及分析 采用 TRizol试剂，一步法提取植物叶片中总的 RNA，采用电泳法和分光光度法对 RNA的质量和浓度进行评价。 4 2~3 综合 本科 必做 12 利用 RAPD 标记初步鉴定植物材料的亲缘关系 采用几个植 物基因组 总的 DNA 样品为材料，以 RAPD标记引物对他们进行 RAPD PCR、电泳操作；分析样品之间的电泳图谱比较 ，确定相互亲缘关系。 4 2~3 综合 验证 本科 视情况增 开 13 植物表达载体转化根癌农杆菌及PCR 检测 两次培养根癌农杆菌菌液，制备感受态细胞，并转化已构建好的植物表达载体，涂Kan+Str+Rif的 LB 培养基 平板，挑取单克隆进行菌液培养，对菌液直接进行 PCR坚定，确认植物表达载体已转入农杆菌并形成工程菌株。 6 2~3 综合 验证 本科 视情况增 开 八．说明 1．《分子生物学实验》是继《分子生物学》开设之后的必修课程，学生通过理论学习后，已初步掌握了分子生物学实验原理的基本内涵和简单实验的设计方法。 2．《分子生物学实验》 的 实验内容，不同专业、不同学时的班级可根据先修课的讲授内容或多或少，或易或难，择优选做。 3．在《分子生物学实验》教学中，应注意不断深化和扩展教学内容，注意向学生介绍生物领域新的研究进展、新技术，激发学生学习兴趣和热情。 4．在实验室全面开放的条件下，提出供学生选做的课题，加强学生创新能力的培养，因材施教，注意学生的个性。 九．制定人： 柴友荣 审核人： 王三根 批准人： 朱利泉 十、制定时间： 2020 年 12 月 17 《开放性实验》 课程实验教学大纲 一．课程简介及 基 本要求 开放性 实验课是 针对全 校本科生开设的一门 理论 与实验相促进的实验课程。 学生通过实验课，掌握并应用讲课中所学到的基础理论和基本知识 ，对文科类、工科类及非生物或者非农科类的专业学生，可以对生物学有一个总体的直观上认识 ； 学生能够 学会实验设计、实验记录和实验报告的写作 ，使学生 对自己所学专业知识做出有机的补充；为学生今后的生物科技方面知识量的补充或者为其在科学研究 和教学工作打下坚实的基础。 1． 学生通过生动的实验现象和现实的动手操作，进一步加深对所学的抽象的理论知识的理解和巩固，使学生熟练掌握生化设备的基本操作，具备基本的分子生物学实验 技能，提高综合分析解决实际问题的能力。 2．能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 3． 学生在实验前认真作好实验预习、实验记录和实验报告，遵守实验室规则，了解 开放性 实验室安全常识，并能对一般实验事故进行处理。 二．课程实验目的要求 《 开放性 实验》是 一门针对全校所有专业本科生独立开设的 实验课程，是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是一门重要的 实践 课，可作为生物类 或者农科 专业 的学生的选 修课 及 非生物专业 的兴趣课。 随着生物技术迅速发 展，生物及农业科大学生不仅需要掌握数字生物科学技术方面的基本理论知识，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。 通过该课程的学习，使学生巩固和加深生物科学及生物技术理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。 三． 针对 专业 学生 ： 生物、农、林、水产、 医学、 畜牧各专业 ； 理、工、艺术、文、经济类相关专业对生物学感兴趣的学生。 四．主要仪器设备： 凝胶成像仪、分光光度计、电泳 仪、垂直板电泳槽、研磨仪、脱色摇床、制冰机、张力测定仪、台式离心机等。 五．实验方式与基本要求 18 1．该课以综合性实验为主，教材中仅仅给出实验项目的基本原理和操作方法，实验前学生必须进行预习，简要了解释实验具体内容，经授课教师讲述实验的具体要求和强调重点及难点、演示仪器的具体操作，学生领会之后方可进行实验操作。 2．实验 2 人 1 组，在规定的时间内，由学生独立完成，出现问题，教师要引导学生独立分析、解决，不得包办代替。 七．实验项目设置与内容 序 号 实验名称 内容提要 实验 学时 每组 人数 实验 属性 实 验 者类别 开出 要求 1 豆蛋白的沉淀及应用 用热水将大豆的可溶性成分提取，加 入凝固剂将蛋白质沉淀制得豆腐。 3 综合 本科 选 做 2 果汁的生化鉴定 果汁中的维生素 C 与对 亚硝基二甲替苯胺、对 二甲胺基苯甲醛反应，产物呈红色；果汁中的果胶可以从它的水溶液中被酒精沉淀出来。 以此来鉴定果汁。 3 2 验证 本科 选做 3 饴糖的制备 利用大麦芽产生的淀粉梅，麦芽糖酶将熟化的淀粉分解产生具甜味的饴糖 3 2 综合 本科 选做 4 味精 的掺伪及判断 从外观、 pH 值、谷氨酸的比旋光度的多少判断味精的掺伪。 3 2 验证 本科 选做 5 蜂蜜 的生化签定 从感官、快速简易、荧光检验和酶检 验等鉴别蜂蜜的真假。 3 2 验证 本科 选做 6 唾液的生物活性观察 在不同环境条件下，唾液对食物的分解。 3 2 验证 本科 选做 八．说明 1．《 开放性 实验》 注重 加强学生 兴趣 的培养，因材施教，注意学生的个性； 选修学生可以根据个人兴趣 ，择优选做。 2． 在《 开放性 实验》教学中，应注意不断深化和扩展教学内容，注意向学生介绍生物领域新的研究进展、新技术，激发学生学习兴趣和热情。 九．制定人： 董李平 审核人： 王三根 批 准人： 朱利泉 十、制定时间： 2020 年 12 月 19 《创新性实验》 课程实验教学大纲 课程名称（中文） 创新性实验 课程性质 独立设课 课程属性 研究型 一．课程 基 本要求 针对 全校 生物、农、林、水产、畜牧 类 各专业或 相关专业 有 着 浓厚兴趣，并且具备一定 科研 实力 或潜在能力的学生 所 开设的 实验 课程。 序 号 实验名称 内容提要。